Hay alguien en mi cabeza pero no soy yo. Parte II: la realidad que el cerebro inventa

17/05/2012
“Hay alguien en mi cabeza pero no soy yo” -Pink Floyd

La percepción de la realidad es una fantasía individual y tan única como cada persona. Nuestros sentidos únicamente acotan imposibilidades; lo que vemos, oímos, olemos, degustamos y tocamos son sin duda elementos con los que construimos una imagen de lo que sucede en nuestro alrededor, pero lo que percibimos es en gran medida creado por el cerebro y su expectativa de lo que la realidad debe ser.

La mente de cada homo sapiens inventa gran parte de todo lo que cree que percibe del mundo exterior. La percepción visual por ejemplo, no es para nada como si fuera una cámara de video que captura lo que está “allí afuera”. La neurociencia moderna* nos ha dejado ver que esta noción es ingenua e incorrecta. La mayor parte de lo que creemos que vemos, oímos o sentimos es creada dentro de nuestra mente.

Observemos con cuidado la siguiente representación bidimensional de un cubo:

¿Cuál cuadrado es la cara frontal del cubo? A veces parece que el inferior y a veces que el superior. El cambio está en nuestra mente.

Como el fondo y las caras del cubo son indistinguibles, existe una ambigüedad inherente, ¿cuál de los dos cuadrados es la cara frontal? Al observar el dibujo, es casi imposible decidirse únicamente por una de las opciones, ambas hacen sentido. De hecho, la mayoría de las personas “ve” de manera alternada el cubo en el que la cara frontal está formada por el cuadrado superior y al cubo en el que el cuadrado inferior es el que juega ese papel.

Lo que le sucede al cerebro con esta imagen y otras similares, revela algo intrigante sobre él y en particular sobre la sensación visual. Mientras observamos los dos cubos intercambiarse entre sí, el dibujo claramente no está cambiando. Ese cambio entre las dos perspectivas mutuamente excluyentes, se da totalmente en nuestra mente.

Lejos de registrar “lo que está allí afuera” como si fuera una cámara de video, el cerebro constantemente intenta hacerle sentido a lo que la vista trata de decirle. No hay un cubo dibujado, son dos cuadrados y dos rombos superpuestos de tal manera que el cerebro, antes que interpretar un conjunto de líneas conectadas en un plano, inventa una dimensión y se dice: “hay un cubo en esta imagen”. Ahora, darle una interpretación en este sentido implica tener una referencia: experiencia previa. Eso significa que una mente que no haya visto y entendido el concepto de un cubo real y de la tercera dimensión, no podría ver ninguno de los cubos en este conjunto de líneas. Aún más, la experiencia previa es crucial para poder hacer suposiciones de lo que tendríamos que estar viendo en este dibujo. Para ver los dos cubos en el dibujo de manera alternada, necesitamos estar continuamente alimentando nuestra vista con lo que esperamos ver; alterando sin duda la realidad de lo que vemos.

Personas como Mike May tuvieron que entender este hecho sobre el cerebro de la manera difícil. Mike quedó ciego a los tres años de edad debido a una explosión química. En el accidente perdió por completo un globo ocular y el otro le quedó tan quemado de la córnea que era incapaz de transmitir la luz a su retina. Eso no lo limitó para llevar una vida plena y exitosa, pero a pesar de ello cuando más de cuarenta años después se le presentó la oportunidad de operarse y recuperar la visión, consciente de la gris perspectiva de dos cirugías experimentales, tomó el riesgo. Imagino que la tentación fue mucha; con una esposa hermosa, una empresa emergente con potencial y una reputación en el mundo corporativo, sus cuestionamientos internos probablemente eran si su experiencia de vida había sido completa; si escucharía igual la música, si el poder contemplar paisajes lo abrumaría hasta las lágrimas o si disfrutaría mejor del sexo.

Tras una última cirugía exitosa el resultado para Mike fue con toda seguridad desconcertante, aunque no del todo inesperado: no podía “ver”. Ciertamente su ojo funcionaba perfectamente y la retina recibía con toda claridad colores, bordes y texturas, pero nada de lo que llegaba al fondo de su ojo le hacía sentido. El cerebro de May simplemente no estaba preparado para procesar lo que recibía su ojo derecho; su neurocórtex había olvidado cómo interpretar lo que sus ojos le decían y su cerebro tampoco podía decirle a su vista lo que debía ver.

Durante las fases muy tempranas de nuestra niñez, en cierta forma todos pasamos por algo muy similar a lo que Mike** tuvo que enfrentar a partir de que le retiraran los vendajes del ojo. La diferencia es que en los pequeños la velocidad a la que se desarrollan nuevas conexiones neurales es pasmosa, órdenes de magnitud mas rápido que en los adultos. Pero antes de que el mundo le haga sentido a un bebé, el mundo visual debe ser una confusión de sensaciones con poco o ningún sentido. Parece que venimos programados de fábrica para distinguir cosas básicas como la cara de mamá, pero no mucho más. Y de allí construimos nuestro modelo del mundo…

Tratemos de imaginar algo de lo que Mike experimentó con su reencontrada visión. Siendo ciega, una persona que intente moverse por un corredor o una calle, depende por completo de su entendimiento del paralelismo; de que las banquetas y corredores, las cosas en general, se conserven paralelas o distanciadas entre ellas de manera invariable. De otra forma no sería seguro o posible pasar. Si al tocar las paredes de un corredor o los bordes de la banqueta se diera cuenta de que no conservan la separación constante que espera, esta persona se detendría; algo está cambiando enfrente y tal vez no haya espacio para pasar.

Pero en la visión esto funciona diferente. El paralelismo se modela en un cerebro con visión normal, de forma totalmente distinta: si observamos en dirección de una calle o un corredor, las líneas del suelo o las paredes aparecen haciendo cierto ángulo, juntándose a medida que se alejan; nunca paralelas.

Las vías del tren son paralelas pero como los objetos más lejanos se ven más pequeños, la distancia entre ellas parece disminuir entré más lejos veamos la vía. Esto es lo que llamamos perspectiva.

El cerebro se acostumbra en los primeros meses de vida a interpretar la perspectiva como paralelismo en distancias cambiantes. Pero para Mike, después de no ver durante más de cuarenta años, la perspectiva le parecía una contradicción total a lo que su modelo mental del mundo le había dicho la mayor parte de su vida. Ahora un corredor se le presentaba como algo que convergía en la distancia; algo perfectamente normal para quienes gozamos de vista, pero inconsistente con el concepto de distancias constantes del que aprende a depender un ciego si ha de moverse sin golpear obstáculos en la acera o las paredes en un corredor. En la mente de alguien que nunca ha visto, las vías alejándose del dibujo de arriba (o de la realidad para el caso) deberían aparecer como paralelas, no convergiendo en el horizonte.

Lo que Mike necesitaba de su cerebro en esta nueva condición, es que inventara un contexto para lo que estaba viendo. Algo que sin experiencia previa no podía hacer, igual que un bebé recién nacido. Esto es algo que todos hacemos por el simple hecho de observar una escena; inventamos paralelismo a partir de líneas convergentes, y ponemos tercera dimensión en imágenes planas.

Es difìcil aceptar que la realidad visual, la del sentido más importante de un ser humano, es en gran medida imaginada por el cerebro. Sin embargo es así.

Una parte clave de la sensación visual es el movimiento. También esta parte de nuestra percepción está dentro del cerebro y sus expectativas. Observemos unos momentos la figura de abajo:

Movimiento ilusorio totalmente inventado por el cerebro.

Parecería que la imagen baila ¿no? Parece que se mueve. No hay movimiento en la imagen por supuesto, (verifíquelo tapando diferentes partes de la imagen si lo desea) únicamente círculos con un contorno blanco y negro orientado en diferentes direcciones. Pero el cerebro de la mayoría de las personas claramente ve movimiento. Ese movimiento sí existe, pero está dentro del cerebro que observa la imagen. Total y absolutamente, inventado.

El cerebro está acostumbrado a ver el mundo en dos dimensiones –las imágenes en el fondo de los ojos– pero a hacerle sentido en tres, y las sombras son parte de la información que el cerebro procesa de una imagen para hacerle sentido en tres dimensiones. En la imagen de los círculos que parecen moverse, las franjas oscuras y claras alrededor de cada círculo son interpretadas como iluminación sobre esferas, pero el hecho de que las franjas no estén consistentemente en la misma dirección hace que el cerebro trate de interpretar los distintos “sombreados” de los círculos como un cambio de iluminación a medida que desplazamos la vista sobre ellos. Años de experiencia con sombras cambiando de dirección interpretadas como movimiento (el sol durante el día, la sombra de alguien bajo un farol), hacen su aparición y el cerebro insiste en que los círculos se están moviendo. En el proceso, inventa el movimiento, ve lo que espera ver: si la sombra cambia de dirección, es porque el objeto se está moviendo. La otra solución, la real, los círculos bidimensionales pintados con franjas claras y oscuras en diferentes orientaciones, no entran en el esquema del cerebro.

Muchos años antes de la visión recobrada de Mike, científicos experimentaron con gatos recién nacidos metiéndolos en cuartos pintados en su totalidad con rayas horizontales blancas y negras. Cualquier atisbo de verticalidad en el cuarto, fue diligentemente disimulada con el mismo patrón rayado. Después de crecer en ese ambiente durante meses, los gatos fueron liberados a cuartos normales. Igual que Mike después de la operación, los felinos contaban con visión perfecta, e igual que Mike, su cerebro no estaba preparado ni tenía referencia de lo que era el mundo al que ahora estaban expuestos: los gatitos podían brincar y saltar los obstáculos o a los muebles, pero eran totalmente incapaces de ver nada que tuviera líneas verticales como la pata de una silla contra las que indefectiblemente se estrellaban. Incluso las paredes pintadas con líneas verticales blancas y negras eran igual que invisibles para los animales. Sus ojos recibían los impulsos de líneas verticales, pero el cerebro no sabía que hacer con ellos. Nada en su experiencia anterior incluía verticalidad en el mundo.

Más recientemente, las técnicas de imagenología moderna revelan una historia que es consistente con la idea de que la mayor parte de lo que percibimos, de lo que vemos, proviene desde el dentro del cerebro, no de la realidad exterior. De acuerdo a estos estudios, durante la simple observación de una imagen la parte del cerebro encargada de los procesos superiores transmite información en mayor cantidad y frecuencia hacia la parte posterior del cerebro que procesa las imágenes que llegan a los ojos, que en sentido opuesto. Esto contradice la concepción más común de que una vez preprocesadas las imágenes por el córtex visual, son enviadas al neocórtex superior para su interpretación. Lo que se desprende de todo esto es que la comunicación entre diferentes partes del cerebro es así porque es importante que sea el noecórtex quien le proponga al centro de visión lo que está viendo… En este sentido, las imágenes que entran a nuestros ojos únicamente acotan las posibilidades sobre lo que está allí afuera. Quien decide lo que es, es la parte de nuestro cerebro que tiene un modelo complejo de los que nos rodea y que nos influye. Algo similar ocurre con nuestros demás sentidos, nuestras ventanas a la realidad.

Además de la perspectiva, las caras de las personas, las sombras y hasta el mover los ojos de un lado a otro eran experiencias desconcertantes para Mike. Afortunadamente para él, tal vez porque los primeros tres años de su vida gozó de visión, su cerebro logró finalmente adaptarse. Pero no pudo haber sido sencillo, la gran mayoría de las personas que recuperan la vista después de haber sido ciegos desde pequeños, no tienen tanta suerte; terminan deprimiéndose gravemente. Parece que sin la ventaja de una tasa altísima de nuevas interconexiones neurales de que todo bebé goza en sus primeros años, el mundo visual les resulta mucho más perturbador que agradable. Incomprensible incluso.

-Espaciotiempo

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* Una excelente referencia sobre a algunos temas aquí tratados, es el libro Incognito: the secret lives of the brain, del neurocientífico David Eagleman. La obra contiene además un número saludable de referencias técnicas que sirvieron de bases para este post.
** El caso de Mike May se narra en el libro de Robert Kurson Crashing Through: the man who dared to see.


Hay alguien en mi cabeza, pero no soy yo. Parte I: la inconsciencia de la pericia.

13/01/2012

La práctica no hace al maestro. No siempre.

Algo que sucedió recientemente me recordó un aspecto crucial del funcionamiento del cerebro que cotidianamente pasamos por alto: gran parte de las cosas que hacemos, incluso habilidades que asociamos con la práctica continua o con la adquisición de experiencia durante un tiempo relativamente largo, se ejecutan sin que la consciencia intervenga, aunque parezca lo contrario.

El primer día en bicicleta de Emiliano sin rueditas de aprendiz, de esas con las que vienen las bicis para los más pequeños, ocurrió hace poco. –Ahora sí papá, hoy regresando del ciclotón practicamos en el estacionamiento sin rueditas, ¡claro que sí, cómo que no!– dijo emocionado. Sonreí. ¿Quién iba a creerle a este enano de tan sólo tres años?

Ya teníamos tiempo asistiendo al ciclotón, un evento dominical en la ciudad de México en el que se cierra buena parte de la calle de Reforma para dar paso a los ciclistas y peatones en un circuito de unos 12 km. La idea de llevarlo con frecuencia era interesarlo en el ejercicio desde pequeño. Y funcionó; disfrutaba este evento que veía a este padre seguir a su enano a pie o en bicicleta y a su madre en patines con la carriola de su hermana bebé. Su bicicleta, había sido hasta entonces más bien una cuatrimoto con las ruedas extra que suplantan el equilibrio de los recién iniciados.

Recientemente su prima de seis años empezaba a andar en bicicleta, sin terminar por decidirse a dejar las rueditas laterales de apoyo. Seguramente eso lo motivó de improviso (ciertamente algo lo hizo) para tomar la drástica medida de abandonar las dos ruedas de apoyo sin importarle que no sabía nada de equilibrio en bicicleta. Todo indicaba que sería un día de correr sosteniéndolo para empezar a generarle confianza. No se veía promisorio para mi espalda pero… Si el tenía la intención, yo no iba a quitársela.

–Tu bici ya no tiene las rueditas Emiliano– le dije medio convencido de que rechazaría la misión en el último momento, al ver que en efecto ya le había yo desprendido los soportes. Pero no. Se subió al biciclo sin más.

— Esto es lo que vamos a hacer– comencé diciéndole al tiempo que impulsaba suavemente su bici –trata de girar los pedales rápido y verás que…– Allí estaba yo, parado y sin habla viéndolo alejarse pedaleando como si lo hubiera hecho toda la vida, compensando a la izquierda y a la derecha en esa danza tan agradable que tienen los velocípedos. Sin dudas, sin miedos, sin reflexión alguna de que era imposible sacar equilibrio de la nada. Sin dejarme –horror de horrores– terminar mi docta explicación de cinco segundos sobre el equilibrio en bicicleta.

Más tarde, traté de decirme que hasta cierto punto todo esto era natural  ya que la mayor parte de lo que hacemos e incluso lo que llamamos “pericia” está en gran medida fuera del ámbito de la conciencia, pero no dejó de tomarme por sorpresa.

Durante una buena parte de la segunda guerra mundial, una de las preocupaciones principales de los británicos era alertar oportunamente a sus ciudades de los ataques aéreos alemanes. La dificultad estribaba en distinguir entre oleada de atacantes enemigos, de los aviones propios y aliados que regresaban a casa.

En algún punto los militares británicos tomaron conciencia de que, de entre los ciudadanos viviendo en algunas poblaciones relativamente remotas a las ciudades susceptibles de ataque, había algunos entusiastas de aviación que podían distinguir de alguna forma la diferencia entre escuadrones aliados y hostiles. Claramente esto les era útil a los militares. Se dieron entonces a la tarea de reclutar personas en poblaciones estratégicas para usarlas en esta crucial labor de detectar al enemigo; sin embargo, los resultados fueron decepcionantes. Nadie parecía entender exactamente cómo distinguir amigo de enemigo en el aire. No es fácil, los aviones pasan muy alto y estaban pintados justo para ser difíciles de ver.

Sin embargo era un hecho que había algunas personas que prácticamente sin falla, podían distinguir las aeronaves peligrosas de las aliadas. La segunda estrategia (no se iban a dar por vencidos a la primera) fue usar a estos observadores como “instructores” de otras personas. El método de instrucción era muy simple y práctico: consistía en que los aprendices trataban de identificar a los aviones como agresores o amigos sin ningún entrenamiento previo y los “expertos” les decían si estaban o no en lo correcto. Nadie podía poner con precisión el dedo en la o las características particulares que permitían distinguir los grupos de aeronaves, pero esta técnica permitió desarrollar expertos casi infalibles, lo cual fue crucial en la defensa aérea británica en la conflagración mundial que no terminó sino hasta 1945.

Ahora sabemos, a través de experimentos controlados, que muchas labores cotidianas están parcial o totalmente fuera del alcance de la conciencia. Hay un sinnúmero de ejemplos: tocar el piano, batear decentemente en un juego de béisbol, manejar un automóvil. Todas estas acciones pueden llegarse a ejecutar con verdadera maestría pero más que la práctica, es la parte inconsciente del cerebro la que puede y debe realizarla. Atraerlas a la consciencia para ejecutarlas bien normalmente causa más fallas que aciertos.

Ningún gran maestro del piano ha podido realmente poner el dedo sobre los pasos para que alguien más se convierta en uno, pero sin duda algunos pianistas han podido captar, sin entenderlo, ese algo que se transforma en maestría tras el teclado. El caso del béisbol es algo distinto, pero también muestra que la conciencia no interviene en algo que parece que se lograría con la práctica constante de una habilidad consciente: batear con gran pericia. Se ha demostrado que es imposible que a la velocidad que lanza una bola rápida un pitcher profesional, haya tiempo para tomar consciencia y reaccionar, no importa lo hábil que uno sea. Esto significa que un bateador profesional realmente bueno aprende a leer al pitcher y reacciona en consecuencia sin que realmente su consciencia tenga nada que ver con su pericia en el bateo.

No se exactamente cómo aprendió Emiliano, pero se que nadie le enseñó a andar en bicicleta. Por lo que entiendo, probablemente su cerebro se hizo de un buen modelo de cómo equilibrarse en bicicleta observando a cientos de ciclistas en sus paseos dominicales previos. Igual que cada homo sapiens que existe, su consciencia es tan solo un actor relativamente superficial mientras que su cerebro, como un todo, es un observador y un ejecutor realmente portentoso.

La consciencia y me atrevería a decir que hasta el libre albedrío, están sobrevalorados; según nos ha mostrado la ciencia. No somos lo que llamamos “nosotros”, el nosotros de la conciencia, lo que tiene las habilidades que llamamos muy ufanamente pericia, experiencia o hasta erudición.

Libre albedrío… Mhhh. Motivo de otra reflexión. Pero por lo pronto mi inconsciente experto va por un café.

-Espaciotiempo